松花江流域主要河湖水生态现状评价

吴计生，梁团豪，吕 军

(1.松辽水环境科学研究所，吉林 长春 130021； 2.松辽水利委员会，吉林 长春 130021)

松花江流域是我国七大流域之一，包含嫩江、第二松花江、松花江干流等主要河流，流域面积55.68万km2，约占全国国土面积的5.8%。松花江流域是我国重要的老工业基地、粮食基地、牧业基地和林业基地，渔业资源和湿地资源十分丰富。多年来，受人类开发和气候变化等多重因素影响，流域内水环境污染、河湖生态系统退化、水域岸线侵占等生态环境问题凸显[1-3]。因此，科学评价松花江流域主要河湖水生态现状，识别河湖水系存在的主要问题及成因，是维护河湖健康生命、开展水生态文明建设的重要基础[4-5]。本研究以松花江流域主要河湖为研究对象，从河湖水系基本特征出发，构建了基于生态需水满足状况、水功能区水质达标率、湖库富营养化状况、河流纵向连通性、重要湿地保留率、重要水生生境状况等6项指标在内的水生态评价体系，评价结果对有针对性地提出流域河湖系统保护与治理策略、实行“一河(湖)一策”具有重要的指导意义。

1 研究范围与评价单元划分

1.1 研究范围

根据松花江流域水系分布特征，以列入《全国重要江河湖泊水功能区划(2011—2030年)》的重要水域、涉水的省级以上自然保护区、国家级水产种质资源保护区等重要生态敏感目标所在的水域，以及人类干扰严重且环境问题突出的敏感水域作为研究对象，开展水生态调查评价。评价河流包括嫩江、第二松花江、松花江干流等大江大河干流及其一级支流，评价水库包括石头口门水库、新立城水库、丰满水库、尼尔基水库等4座大型水库，评价湖泊湿地包括查干湖、龙凤泡、图牧吉泡子等3个湖泡。评价总河长12 086 km，评价湖库总面积1 717 km2。

1.2 评价单元划分

考虑到河流生态系统在空间分布上呈现显著的地域性差异，为便于评价，在综合分析河流上、中、下游不同河段自然特征、水生态功能类型、开发利用状况及水生态问题的基础上，将调查的26条河流进一步划分为47个评价单元(评价河段)。松花江流域主要河湖水生态评价单元划分情况详见表1。

2 评价指标体系

松花江流域位于我国东北地区，西北东三面环山，中、南部为宽阔的松嫩平原，东北部为三江平原，气候、地貌类型复杂，地区之间降水分布差异大，形成了复杂的生态系统和丰富的生物多样性，同时流域开发利用程度的区域差异也导致目前流域内不同区域水生态系统特征差异更加明显。

关于河湖生态系统评价，国内多名学者进行了研究[6-9]。本次评价在综合考虑不同河湖水系自然特征、水生态保护目标及存在问题的基础上，结合流域相关基础数据，选取生态需水满足状况、水功能区水质达标率、湖库富营养化状况、河流纵向连通性、重要湿地保留率及重要水生生境状况等6项指标，对主要河湖开展有针对性的水生态状况评价。

不同河湖所选择的评价指标详见表2，其中：①针对15条河流、2个湖库的21个重要控制断面开展生态基流及敏感生态需水满足程度评价；②针对52个评价河湖(段)开展水功能区水质达标率满足程度评价；③针对6个湖库开展富营养化状况评价；④针对47个河流(段)开展河流纵向连通性评价；⑤针对涉及重要湿地的14个评价河流(段)开展重要湿地保留率评价；⑥针对54个涉及鱼类生境的河流(段)和湖库开展重要水生生境状况评价。

表1 松花江流域主要河湖水生态调查统计结果

在上述6项评价指标中，生态需水满足状况等5项指标为定量指标，重要水生生境状况为定性指标，并按照指标阈值区间或参照系统对各指标进行优、良、中、差、劣的评价。

表2 松花江流域主要河湖水生态评价指标体系

3 评价结果

3.1 生态需水满足状况

生态需水包括生态基流和敏感生态需水。生态基流是指维持河流基本形态和基本生态功能的河道内最小流量。敏感生态需水则指维持河湖生态敏感区正常生态功能的需水量及其需水过程。

评价结果表明，在21个生态基流控制断面中，生态基流满足程度为优和良的有9个，主要分布在嫩江、第二松花江、松花江干流及嫩江中上游的主要支流；生态基流满足程度为劣的2个，主要为霍林河、龙凤湿地。总体上，松花江流域大江大河干流的生态基流满足程度较好，一些季节性河流、湿地的生态基流满足程度较差。在11个敏感生态需水控制断面中，敏感生态需水满足程度为优的有5个，占45.45%；满足程度为差、劣的有3个，占27.27%。从分布上来看，敏感生态需水满足程度较高的河流主要分布在嫩江中上游、第二松花江、松花江干流及诺敏河，敏感生态需水满足程度较低的河流主要分布在嫩江下游的查干湖、龙凤泡等湖泊湿地及霍林河。

3.2 水功能区水质达标率

水环境的优劣对水生生物生存起着至关重要的影响。采用水功能区水质达标评价来反映水环境质量的总体优劣。参与评价的52个河流(段)与湖库中，水质达标率满足程度为优的有11个，占21.15%；满足程度为良的4个，占7.69%；满足程度为中的4个，占7.69%；满足程度为差、劣的33个，占63.46%。从水质分布来看，水质达标率满足程度为优、良的河流(段)与湖库主要分布在甘河、诺敏河、阿伦河、绰尔河、科洛河等嫩江上游支流，水质较差的河流(段)与湖库主要分布在第二松花江、松花江干流流域。整体来说，流域内河流(段)与湖库水功能区水质达标率较低，大部分河流(段)存在水质污染问题。

3.3 湖库富营养化状况

本次共有龙凤泡、查干湖、石头口门水库、新立城水库、丰满水库、尼尔基水库等6个湖库参与湖库富营养化评价。评价结果表明，丰满水库、新立城水库、石头口门水库为中营养，评价结果为良；查干湖、尼尔基水库为轻度富营养状态，评价结果为中；龙凤泡为中度富营养，评价结果为差。

3.4 河流纵向连通性

河流纵向连通是河流能量及营养物质的传递、鱼类等生物物种迁徙的基本条件。通过评价河流纵向连通性可以反映河流生态要素在纵向空间的连通程度和水工程建设对河流纵向连通的干扰状况。47个评价河流(段)中，纵向连通性满足程度为优、良的有30个，占63.83%；满足程度为差、劣的12个，占25.53%。从分布上来看，纵向连通性满足程度为差、劣的评价河流(段)主要在第二松花江、头道松花江、牡丹江、海浪河等梯级电站开发比较密集的河段。河道阻隔导致河流水文情势及生境形态发生变化，影响鱼类生存繁殖，造成鱼类资源衰减。

3.5 重要湿地保留率

重要湿地保留率是指规划区域内重要湿地在不同水平年的总面积与20世纪80年代前代表年份重要湿地总面积的比值，用于评估湿地面积的变化情况。本次选取评价范围内21个省级以上湿地类自然保护区，涉及14个评价河流(段)，进行重要湿地保留率评价。参与评价的重要湿地包括：扎龙、向海、科尔沁、莫莫格、图牧吉、查干湖、乌裕尔河、尼尔基湿地、齐齐哈尔沿江湿地、雁鸣湖、拉林河口湿地、呼兰河口湿地、海林莲花湖、肇源沿江湿地、肇东沿江湿地、哈东沿江湿地、佳木斯沿江湿地、桦川松花江湿地、富锦沿江湿地、龙凤泡、宾县沿江湿地等，主要分布在嫩江中下游、松花江干流沿江及河口地区。评价结果表明，湿地保留率满足程度为优的评价河流(段)有11个，占评价总数的78.57%；满足程度为良的3个，占21.43%。总体上看，参评河流(段)重要湿地保留率处于优、良状态，说明参评湿地得到了一定程度的保护，流域内重要湿地退化得到相应控制。但河滨天然湿地受损严重，50年间松花江流域沼泽湿地面积减少了51.79%，以松嫩平原和三江平原减少最为明显。

3.6 重要水生生境状况

本次评价重点关注国家重点保护的、珍稀濒危的、土著的、特有的、有重要经济价值的鱼类种群栖息地，鱼类生境重点关注产卵场、索饵场、越冬场。参评的54个涉及鱼类生境的河流(段)和湖库中，重要水生生境满足程度为优的河流(段)或湖库8个，占14.81%；满足程度为良的22个，占40.74%；满足程度为中的17个，占31.48%；满足程度为差、劣的7个，占12.96%。松花江流域大部分河流(段)的水生生境状况处于良和中的状态，主要分布在嫩江、松花江干流等水系；部分河流(段)水生生境状况较差，主要分布在霍林河、辉发河、沐石河、饮马河、伊通河等河流。造成生境破坏的因素很多，闸坝建设影响河流连通性、阻隔鱼类洄游通道，水库淹占及河道采砂等活动破坏鱼类产卵场，堤防及护岸建设导致岸线、洪泛区变化及河漫滩生境多样性下降，水体污染及生态水量不足等都会导致水生生境的破坏。

总体看来，松花江流域大部分河流(段)鱼类生境状况保存完好，水分养分条件基本满足鱼类生存需求。但部分河流(段)的水利工程开发建设，导致鱼类生境被分割或遭到破坏，使部分鱼类栖息地及生存环境受到影响。

3.7 评价河段湖库水生态问题类型划分

根据评价结果，将松花江流域主要河湖的水生态状况划分为生态良好型、水量不足型、水体污染型、生境萎缩型及复合失衡型5种类型。

(1)生态良好型。主要是指受人类干扰较小、水生态保持良好的大江大河源头区及重要水源涵养区。

(2)水量不足型。主要指水资源开发利用程度过高，挤占河道内生态环境用水，导致河湖湿地萎缩、生态水量不足甚至河道断流等。

(3)污染破坏型。主要指存在严重水质污染、严重湖库富营养化的河湖。

(4)生境萎缩型。侵占河道、酷渔滥捕等行为引起河湖滨带土地退化、湿地萎缩、鱼类生境空间变小等。

(5)复合失衡型。多种类型综合作用导致河湖生态系统出现生境萎缩、功能退化、物种多样性减少，河湖生态系统失衡、破坏。

对参与评价的54个河段、湖库进行类型划分，结果见图1。其中，生态良好型的评价河段、湖库10个，水量不足型1个，污染破坏型20个，生境萎缩型12个，复合失衡型11个。水体污染、生境萎缩成为松花江流域主要河湖水生态方面存在的突出问题。

(a)松花江流域主要河湖水生态问题类型占比

(b)各水资源二级区水生态问题类型占比

从全流域分布来看，生态良好型河流、湖库主要分布在嫩江、第二松花江等大江大河源头区；水量不足型主要分布在嫩江支流洮儿河；污染破坏型分布范围较广，主要分布在第二松花江中下游、松花江干流等水系；生境萎缩型主要分布在嫩江干流；复合失衡型主要分布在第二松花江支流饮马河、伊通河，嫩江霍林河、乌裕尔河，松花江干流牡丹江、海浪河、倭肯河等河流的中下游地区。

4 结 语

松花江流域主要河湖(库)水生态状况评价结果表明：水质污染和生境萎缩问题在流域内广泛存在；生态较好河流主要分布在嫩江源头区；嫩江干流、第二松花江干支流等河流缺水和水污染加剧导致河流生境萎缩和生态系统恶化；嫩江支流霍林河、龙凤泡等河湖存在生态水量不足问题；水质污染问题在第二松花江、松花江干流等河流中下游地区尤为突出；第二松花江、牡丹江等河流存在生境阻隔及鱼类资源衰退问题；洮儿河、乌裕尔河、饮马河、伊通河、倭肯河存在复合生态失衡问题。近年来，相关单位在松花江流域实行了休养生息政策，先后开展了扎龙、莫莫格、向海等重要湿地补水工程，以及伊通河、阿什河等河流综合整治工程，使流域河湖水生态状况得到了一定改善。但总体上流域水生态安全状况仍面临较大压力，山水林田湖草缺乏统筹系统保护，影响资源可持续利用和经济社会可持续发展。保障河道内生态需水、维持通畅的水系循环和良好的水质是维护河流生态系统良性发展的关键，因此亟待进一步改善松花江流域河湖水环境和流域生态流量管理措施。